Il documento descrive le reti di computer, evidenziando le loro caratteristiche, i vantaggi e le tipologie di architettura. Vengono analizzate le modalità di comunicazione, i protocolli utilizzati e le classificazioni delle reti in base all'estensione. Inoltre, si discute delle tecniche di commutazione, dei mezzi trasmissivi e del modello TCP/IP, evidenziando l'importanza di Internet come rete globale.

1. RETI DI COMPUTER
Realizzato da Andrea Fornetto

2. Reti di computer: le caratteristiche
I sistemi di elaborazione utilizzati all’inizio dell’era informatica erano formati da un
mainframe e da più computer che vi si potevano collegare chiamati terminali. Questa
tecnologia è stata successivamente soppiantata dalle reti di computer: insiemi di due o
più computer autonomi (funzionanti anche senza mainframe) e interconnessi in
grado di comunicare dati tra loro.
Sistema
concentrato
Sistema
distribuito

3. Reti di computer: i vantaggi
I vantaggi provenienti
dall’introduzione delle reti di
computer sono molteplici:
Condivisione di
risorse:
hardware, file,
programmi e servizi
Maggiore affidabilità
del sistema rispetto
ai guasti (fault
tolerance)
Alta scalabilità:
grande possibilità di
estendere
gradualmente i
sistemi hardware
Miglior rapporto
prestazioni/costo

4. Reti di computer: client/server - peer to peer
CLIENT/SERVER:
in questa tipologia di rete, i server
mettono a disposizione i servizi e risorse,
mentre i client, altri computer, li
utilizzano. Quando la distinzione tra client
e server è netta (non possono essere
invertiti i ruoli) il server è detto dedicato.
Nelle reti più estese, i server, computer
molto potenti possono assumere il nome
di host.
PEER TO PEER:
in questo caso tutti i computer sono sullo
stesso livello e svolgono entrambi i ruoli
di server e client a seconda delle
necessità.
Tutti i computer che fanno parte di questa
tipologia di reti assumono il nome di nodi.

5. Il messaggio e l’esecuzione di un programma
Un messaggio è un insieme di dati che vengono trasferiti da un
sistema ad un altro; le informazioni vengono organizzate in modo da
divenire un’unica entità trasmissibile.
CLIENT
RICHIESTA
ELABORAZIONE
RISPOSTA
CLIENT
RICHIESTA
RISPOSTA
SERVER
PREPARAZIONE
DEL
PROGRAMMA
SERVER
PROGRAMMA
ELABORAZIONE
RISPOSTA

6. Reti di computer: classificazione per estensione
● PAN (Personal Area Network) indica una rete di dimensioni pari a quelle di una stanza. Essa può
utilizzare un collegamento via cavo o wireless, via Bluetooth. In questo caso si ha una WPAN.
● LAN (Local Area Network) indica una rete che può coprire al massimo pochi edifici (da 10 m a 1
km). Se il collegamento avviene via cavo allora si parla di rete Ethernet, altrimenti si ha una WLAN
con un diffuso utilizzo del Wi-Fi.
● MAN (Metropolitan Area Network) indica una rete che può coprire un'area metropolitana fino a 100
km. Anche in questo caso c'è la distinzione tra rete wired e wireless (WMAN); una rete MAN può
collegare più reti locali tra loro.
● WAN (Wide Area Network) indica una rete che copre una o più nazioni, anche fino a 5000 km;
questa rete è formata da tante sotto-reti LAN connesse tra loro attraverso i router. Le connessioni
possono avvenire anche grazie a stazioni satellitari.
● GAN (Global Area Network) indica una rete universale come Internet. Questo tipo di rete può
coprire aree da 10000 km all'intera superficie della Terra. La connessione avviene anche con
l'ausilio di cavi sottomarini transoceanici.

7. Tecniche di commutazione
La commutazione indica i passaggi che permettono l’elaborazione e il
successivo indirizzamento verso il destinatario. Esistono due tecniche
principali:
● COMMUTAZIONE DI CIRCUITO
● COMMUTAZIONE DI PACCHETTO

8. Commutazione di circuito
La commutazione di circuito:
● crea un collegamento fisico dedicato ed univoco;
● è di derivazione del sistema telefonico.
● prevede 3 fasi: attivazione del circuito, utilizzo del canale di trasmissione,
svincolo.
● Il collegamento tra mittente e destinatario rimane stabile e riservato
durante tutta la comunicazione

9. Commutazione di pacchetto
La commutazione di pacchetto:
● è di derivazione informatica;
● è basata su sistemi digitali che
permettono l’instradamento e la
trasmissione dei dati.
● È necessaria l’operazione di
IMBUSTAMENTO che crea i diversi
pacchetti da inviare.
● Il pacchetto è composto da una
parte di intestazione (header) e una
di dati (payload).
Gli aspetti negativi di questa tecnica sono
i possibili ritardi o errori e i problemi di
sicurezza.

10. Architettura di rete
Un’architettura di rete è un insieme di livelli e protocolli.
Ogni rete è organizzata in pile di
livelli per diminuirne la
complessità.
Ogni livello fornisce a quello
superiore i servizi richiesti.
Le regole e le convenzioni utilizzate
nel dialogo tra livelli assumono il
nome di protocolli.

11. Protocolli di comunicazione
I protocolli di comunicazione si suddividono in:
● protocolli orientati alla connessione, con un controllo sugli errori;
● protocolli non orientati alla connessione, nei quali non è richiesta la
conferma di ricezione del messaggio.

12. Modello di architettura di rete

13. Modelli di riferimento per le reti
Inizialmente la gestione delle comunicazioni tra sistemi di reti era il problema
più grande.
Nel 1984 l’ISO definisce il modello standard per le reti di computer
denominato ISO/OSI.
È composto da 7 livelli, i quali eseguono funzioni specifiche.
Per i vari livelli ISO ha standardizzato una serie di protocolli che permettono la
comunicazione tra due host.

14. Modello ISO/OSI
L’operazione che permette il passaggio di un pacchetto da un livello n a uno n-1 si
chiama imbustamento e si ha un aumento delle dimensioni del pacchetto.
L’operazione inversa è detta estrazione.

15. Parametri delle reti
Ogni rete è caratterizzata da una serie di parametri:
● la velocità di trasmissione (bit/s, bit per secondo e multipli);
● il throughput, quantità di informazioni elaborata e trasmessa nell’unità
di tempo;
● la frequenza che caratterizza il segnale (Hertz e multipli); un insieme
finito di frequenze adiacenti è detto banda.
● la larghezza di banda che è l’intervallo di valori tra cui varia la
frequenza del segnale.

16. Mezzi trasmissivi delle reti
I mezzi trasmissivi più usati sono:
● il doppino telefonico, canale fisico detto cavo UTP;
● la fibra ottica, sottile filo di vetro in cui i segnali elettrici vengono
convertiti in impulsi luminosi. Viene usata per le dorsali e nelle principali
città del mondo.
● wireless, connessioni senza fili con raggio di azione limitato. Viene usato
uno strumento, access point, che comunica attraverso segnali radio. I
computer degli utenti necessitano di una scheda per il collegamento
wireless.

17. Dispositivi per il cablaggio delle reti
I principali dispositivi hardware utilizzati per il cablaggio delle reti sono:
● la scheda di rete installata nell’alloggiamento della scheda madre del
computer;
● lo switch dotato di porte nelle quali si inseriscono i cavi dei computer
della rete;
● il router che consente ai pacchetti di raggiungere la destinazione
seguendo il percorso più idoneo.

18. Il modello TCP/IP
Il modello TCP/IP è un insieme di protocolli che rappresenta l’applicazione
della connessione e della gestione delle reti.

19. Indirizzo IP
In una rete, ad ogni interfaccia di rete viene associato un indirizzo IP che
identifica il computer nella rete stessa.
Ci sono due tipi di indirizzi IP: IPv4 usato attualmente e l’IPv6 che sostituirà il
primo in base alla richiesta di indirizzi IP nel mondo.
Gli indirizzi IPv4 sono formati da 4 byte (32 bit), mentre gli indirizzi IPv6 sono
definiti da 16 byte e garantiscono un grandissimo numero di indirizzi
disponibili.

20. I livelli applicativi nel modello TCP/IP
Il protocollo TCP può fornire supporto a molti applicativi Internet.
Ci sono i seguenti protocolli utilizzati nella rete Internet:
● HTTP, trasmissione di informazioni ipertestuali;
● FTP, trasmissione di file tra due sistemi;
● SMTP, trasferimento di posta elettronica;
● SSH, accesso a un computer remoto come utente del sistema.
L’indirizzo di porta consente agli utenti di utilizzare simultaneamente più
applicazioni di Internet.

21. Internet
Internet viene definito come una rete di reti che riesce a creare interazioni
superando le limitazioni geografiche. I suoi aspetti fondamentali sono:
● l’evoluzione tecnologica che fornisce funzionalità di livello sempre più
alto;
● la gestione operativa della complessa infrastruttura;
● l’aspetto culturale: Internet permette di condividere risorse e creare
nuove tecnologie più facilmente;
● l’aspetto commerciale che è quello più rilevante e permette ai
consumatori di acquistare prodotti e usufruire di servizi.